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2015 年度 実績報告書

駆動源の出力様式を考慮した走・打・投動作の動力学的な生成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H03070
研究機関筑波大学

研究代表者

小池 関也  筑波大学, 体育系, 准教授 (50272670)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードスポーツ動作 / 出力発揮様式 / 動力学的貢献 / 加速メカニズム / 運動方程式
研究実績の概要

まず,加速局面を含むスプリント走の分析については,スタートからの距離による関節トルクの役割についての定量化を行っている.男子陸上選手7名を対象としたスプリント走の実験結果から,スタートからの距離に依らずに足関節は支持期前半において伸張性の底屈トルク,支持期後半において短縮性の底屈トルクを発揮しており,ともに身体の推進に対して最も大きく貢献すること,足関節角速度に対する支持脚各関節トルクの結果から,伸張性の足関節底屈トルクは,股関節および膝関節トルクが足関節を背屈させることにより発揮されていること,そして,着用するスパイクシューズ,スタートからの距離,さらに被験者が異なることにより,支持脚関節の機能が変化することがわかった.
つぎに,野球の静止球打撃動作の分析については,全身およびバットを計15の剛体セグメントからなる多体系としてモデル化し,運動依存項の生成要因を考慮した動力学的演算を大学野球部員11名を対象として分析した結果,インパクト時のヘッドスピードに対して,関節トルク項よりも,運動依存項の貢献が極めて大きなこと,運動依存項の生成要因を考慮した分析を行うことにより,ノブ側の肩関節の外転軸およびトルソ関節のフォワード回旋軸トルクが大きな貢献を示すこと,そして,大きな貢献を示す軸トルクの貢献の効果的な発揮タイミングが軸毎に異なることなどを明らかとした.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

スプリント走の分析については,スタートからの距離による関節トルクの役割についての定量化を行っている.なお,筋腱複合体分析用の市販ソフトウェアの維持管理費についての充当ができなかったため,筋張力の貢献の定量化には至っていない.
平成28年度に予定していた野球打撃動作の分析について,平成27年度に研究代表者が長期の海外滞在となったため,現有の静止球打撃のデータを利用して,その定量化手法の開発を進め,これまでに全身の各関節トルクの各種評価量に対する動力学的貢献の定量化を実現しており,順調に進んでいると言える.

今後の研究の推進方策

スプリント走の分析については,筋腱複合体分析用のオープンソフトを導入することにより,筋張力の動力学的な貢献の定量化を進める.その際,筋腱複合体の各要素の張力について,推定式に改良を入れることができるかどうかについても検討する.
野球打撃動作については,本年度の購入予定備品である3ローラー式ピッチングマシンを利用して,その分析対象を静止球打撃から飛来球打撃へと拡張し,時間的な拘束による関節機能の変容について検討を行えるようにする.センサーバットについては,飛来球打撃に対する耐久性を高める工夫を施す.また,上述の筋腱複合体の分析ソフトを,打撃動作の分析にも適用することにより,パフォーマンスに対する各筋の動力学的貢献を定量化する.
平成28年度以降の課題である野球投球動作について,手指を含む全身のモデル化とその分析プログラムの作成を行うことにより,その準備を進める.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Contributions of joint torques, motion-dependent term and gravity to the generation of baseball bat head speed2016

    • 著者名/発表者名
      Sekiya Koike, Kohei Mimura
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Main contributors to the baseball bat head speed considering the generating factor of motion-dependent term2016

    • 著者名/発表者名
      Sekiya Koike, Kohei Mimura
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] EFFECTIVE TIMING OF EXERTING JOINT TORQUES TO OBTAIN BASEBALL BAT HEAD SPEED2016

    • 著者名/発表者名
      Sekiya Koike, Kohei Mimura
    • 雑誌名

      Proceedings of 34th International Conference on Biomechanics in Sports

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 節トルクの発揮様式を考慮した野球打撃動作の動力学的分析2015

    • 著者名/発表者名
      小池関也,見邨康平
    • 雑誌名

      日本機械学会シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2015講演論文集USB

      巻: - ページ: -

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] 関節トルクの発揮様式を考慮した野球打撃動作の動力学的分析2015

    • 著者名/発表者名
      小池関也,見邨康平
    • 学会等名
      シンポジウム:スポーツ工学・ヒューマンダイナミクス2015
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県草津市)
    • 年月日
      2015-10-30 – 2015-11-01
  • [学会発表] 野球打撃動作におけるバットヘッドスピード獲得メカニズムの動力学的定量化2015

    • 著者名/発表者名
      見邨康平,小池関也
    • 学会等名
      日本体育学会 第66回大会
    • 発表場所
      国士舘大学(東京都世田谷区)
    • 年月日
      2015-08-25 – 2015-08-27

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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